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《科学》:丙肝病毒复制酶作用机制被揭示
【字体: 大 中 小 】 时间:2007年08月02日 来源:生物通
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在7月27日的《科学》杂志上,来自美国耶鲁大学、伊利诺斯州大学和霍华德休斯医学院的研究人员在丙肝病毒解旋酶研究上获得了重要进展。利用一种能跟踪单个RNA或DNA分子解链过程的技术确定了一个对丙肝病毒DNA复制至关重要的酶解旋机制。
生物通报道:在7月27日的《科学》杂志上,来自美国耶鲁大学、伊利诺斯州大学和霍华德休斯医学院的研究人员在丙肝病毒解旋酶研究上获得了重要进展。利用一种能跟踪单个RNA或DNA分子解链过程的技术确定了一个对丙肝病毒DNA复制至关重要的酶解旋机制。
丙型肝炎病毒(HCV)的非结构蛋白3(NS3)蛋白酶是近年来抗丙型肝炎药物研究的重要靶点,它的作用是打开DNA和RNA使其得以复制。
利用单分子荧光分析技术,研究人员跟踪分享了丙肝病毒解旋酶NS3解开双链区域中有荧光标记的双链DNA分子。随着双链的分离,通过跟踪分享两个被标记的核苷之间的距离,研究人员能够测量出解链的速度。
Sua Myong和同事用单分子光谱学方法观察到NS3沿丙肝病毒DNA双螺旋的“蠕动”。这个酶每步打开三个DNA碱基对,但在碱基对打开之前,还有隐藏的步骤。这个酶先是一、二大步、然后一个小步爬上碱基对,直到张力足够大从而导致解卷和三个碱基对看起来是同时的开链。
虽然一个ATP的能量足够解开10个碱基对,但研究人员对这种高耗能反应并不奇怪。研究人员解释说,解链酶和聚合酶协同工作,因此解链酶一次只作用一个碱基对很合理,这样有助于聚合酶精确地、一对一对地拷贝碱基。
这种病的特点是:急性肝炎症状较轻,常无黄疸或黄疸较轻,黄疸患者仅占25%。 慢性化程度高,50%的急性肝炎易发展为慢性肝炎。 部分病例常与HBV重叠感染,症状较单纯HCV感染重。采用联合干扰素与病毒唑治疗为目前较有效的治疗方法。
对HCV进行的序列分析比较显示,HCV与黄病毒、瘟病毒基因结构极其相似,因而归入黄病毒(Flavivirus)科丙型肝炎病毒属。初步研究表明,在电镜下HCV为55nm直径的球形颗粒,去包膜后为33nm直径的核壳蛋白包括的核心部分,内含全长约9400个核苷酸的单股正链RNA基因组。基因组两侧分别为5’和3’非编码区。编码区从5’端依次为何蛋白(C)区、包膜蛋白(E)区和非结构(NS)区。后者又分为NS1、NS2、NS3、NS4、NS5等区。NS1又称为E2/NS1。C区结构基因编码核壳蛋白,E1、E2/NS2区编码包膜糖蛋白。NS3、NS4、NS5区各自编码不同功能的非结构蛋白质。
根据核苷酸序列同源程度,可将HCV分为若干个基因型和亚型。如Simmonds分为6个(1-6)型,以下再分为若干亚型。Mori/Okomoto则单纯分为6个(1-4)型而无亚型。基因型分布具有明显地域性。中国大陆北方以2a(3)型为主,南方以1b(2)型为主,6a仅发现于香港。